artikel

Autoniveau training hybride en elektrische auto 2.0

Werkplaats & Onderhoud 3112

Training elektrische en hybride voertuigen? Oh, dat gaat om het veiligstellen volgens NEN 9140 van een elektrische auto. “Mis”, zeggen Autoniveau-trainers Arjen de Jongh en Wilfred van der Stokker. “Hoe je veiligstelt? Dat zoek je op in de online Emergency Response Guide. Hier willen we maar één ding: je moet kennis en vaardigheid opdoen, waar je morgen direct mee aan de slag kunt.”

Autoniveau training hybride en elektrische auto 2.0
s ‘ev Vakbekwaam Persoon’ kun je meer dan je denkt. De batterij van een Honda Civic Hybrid bestaat uit elf van deze modules. Als er een stuk is, kun je die uitwisselen. Via deze plaatjes zijn ze in serie geschakeld. De veiligheidschakelaar onderbreekt die schakeling zodat aan de ene pool een groep van vijf en aan de andere een groep van zes modules ontstaat.

Zo is meteen duidelijk waarom deze Autoniveau-training ‘Hybride en Elektrische auto 2.0’ heet. Veel autotechnici weten inmiddels dat gelijkspanning al vanaf 50 V dodelijk kan zijn. En dat het werken aan een auto met hoogvoltagesystemen daarom soms voorzorgsmaatregelen eist die bij ‘gewone’ auto’s niet nodig zijn. Die maatregelen kunnen per auto verschillen. Maar aangezien ook hulpdiensten ze moeten kennen, zijn ze online terug te vinden.

Wanneer die maatregelen nodig zijn en wie wat mag doen aan deze auto’s, dat is sinds een paar jaar vastgelegd in een NEN-norm, de 9140. Het idee van de 2.0-training is weinig theorie en veel praktijk, maar kennis van die norm is wel belangrijk. Allereerst omdat Nederland inmiddels bijna 140.000 wegvoertuigen kent die met een stekker oplaadbaar zijn. Voeg daar de stekkerloze hybrides aan toe en het is duidelijk dat deze voertuigen al heel normaal zijn in het straatbeeld en dus in de werkplaats.

De Autoniveau-training Hybride en Elektrische Auto 2.0 sluit af met een toets. 

Toets

Een tweede reden om de training te volgen, is dat ‘Hybride en Elektrische auto 2.0’ afsluit met een toets. Wie die succesvol afrondt, voldoet aan de kwalificatie ‘ev-Vakbekwaam Persoon’ uit de NEN 9140-norm en ontvangt een certificaat als bewijs daarvan. Trainer Arjen de Jongh legt uit waarom dat belangrijk is: “Iedereen kan aan zulke voertuigen werken. Maar gaat het mis, dan heb je wat uit te leggen. Het certificaat bewijst dan dat je deskundig bent.” Kortom, een uitleg over de NEN 9140, voor we de werkplaats ingaan, is onontkoombaar.

Wie mag wat?

De norm erkent drie soorten technici in de werkplaats, weet De Jongh: “Een ev-Vakbekwaam Persoon of ev-VP is volledig opgeleid en mag alle werkzaamheden aan deze auto’s doen. Een ev-VOP (Voldoende Opgeleid Persoon) mag dat ook, hij mag alleen niet zijn eigen veiligheidssituatie beoordelen. Daarvoor moet hij een ev-VP inschakelen. De ev-NOP ten slotte, is een Niet Opgeleid Persoon.”

Dus concreet: “Er komt een EV of hybride in de werkplaats waaraan lichte werkzaamheden gedaan moeten worden. Denk aan olie verversen of een wiel wisselen. Dat mag een ev-NOP doen.” Bij forse werkzaamheden, bijvoorbeeld de distributieriem vervangen, wordt het anders: “De auto moet veiliggesteld en gemarkeerd worden.

Daar moet je minimaal ev-VOP voor zijn. En een ev-VP moet met het juiste gereedschap controleren of dat gelukt is. Daarna mag een ev-NOP de distributieriem vervangen. Maar voor een ev-VOP het hoogvoltagesysteem weer inschakelt, moet een ev-VP het systeem controleren op beschadiging. Waarom? Misschien schoot er bij het vervangen van de riem wel een stuk gereedschap uit dat een oranje kabel heeft beschadigd.”

 

‘‘De verkoper wil weten hoe het accupakket er voorstaat’’

 

VOP voor NOP

Als het gaat om werkzaamheden aan het hoogvoltagesysteem, dan mag een ev-NOP die niet meer uitvoeren, maar moet dat minstens een ev-VOP zijn. En gaat het om werkzaamheden aan de hoogvoltagebatterij zelf, dan is ev-VOP ook niet meer voldoende, maar moet je echt ev-VP zijn.

Ingewikkeld? “Nee”, vindt De Jongh. “Het lijkt nu misschien alsof je drie personen nodig hebt, maar ben je ev-VP, dan mag je gewoon alle werkzaamheden doen.”

BMW i3: inruilen of niet?

Laadaansluiting op de BMW i3. 

Duidelijk? Dan kunnen we aan de slag. In de werkplaats wacht een BMW i3 op het groepje van drie waarin ik ben ingedeeld. De auto wordt ter inruil aangeboden en de verkoper wil weten hoe het accupakket er voorstaat. Begrijpelijk, die batterij is het duurste onderdeel van de elektrische auto. Aan ons om het uit te zoeken. Gelukkig beschikken we over een Bosch KTS-tester met ESI(tronic).

De batterij van zo’n i3 bestaat uit acht modules van twaalf accucellen die ieder minimaal 3,6 V moeten leveren. Met de diagnosetester kunnen we de spanning van alle 96 cellen bekijken. Maar een functietest werkt sneller. Die zegt dat ze alle 96 okee zijn. Was dat niet zo, dan zijn de slechte cellen te vervangen. Mits je ev-VP bent natuurlijk. Maar zo’n vervanging is complex en de cellen zijn moeilijk te bemachtigen. Niet aan te bevelen voor het doorsnee autobedrijf dus.

Pennetjes

De auto heeft wel een ander probleem: we kunnen de batterij niet opladen. Daar wil de verkoop natuurlijk ook het fijne van weten. Dus eerst maar eens de penbezetting op zo’n Mennekes-stekker nalopen. Aan de bovenkant zitten twee kleinere pennetjes, de PP en de CP. PP staat voor Proximity Pilot. “Maar onthoud liever: Plug Present”, adviseert De Jongh.

Hoe is de aircocompressor van de Volvo V60 Hybrid aangedreven? Met een riem? Dat lijkt maar zo. 

Een nuttig ezelsbruggetje, want via deze aansluiting controleert de laadelektronica in de auto of er een stekker is aangesloten en wat de maximale laadstroom mag zijn. Dat werkt via een weerstand in de laadkabel tussen PP en de middelste van de grote pennen, PE ofwel aarde.

We meten 1.494 Ω. Dat staat voor 13 A. ‘Tuners’ vervangen die weerstand door een kleinere om de maximale laadstroom te vergroten, met alle risico’s van dien. Niet doen dus!

Als we de aansluiting op de auto goed bekijken, valt op dat de twee onderste grote pennen (L2 en L3) niet in gebruik zijn: “Deze auto kan maar over één fase laden, dat beperkt de laadsnelheid”, legt De Jongh uit. De laatste grote pen is de nul. Die is natuurlijk wel bezet. Wij concentreren ons op de tweede kleine pen, de Control Pilot. Die CP verzorgt via een dutycycle de communicatie tussen laadpaal en de On Board Charger (OBC). Opvallend: het CP-pennetje ligt dieper dan de rest.

 

‘Tuners’ vervangen die weerstand door een kleinere om de maximale laadstroom te vergroten’

 

“Trek je de stekker eruit, dan verbreek je dat contact het eerst. Het laden stopt dan voordat het contact op de andere pennen verbroken is.” Slim, dat voorkomt vonken.

Zowel CP als PP kun je uitlezen met de tester. We meten een spanning van 7,9 V tussen CP en PE. Okee, de auto herkent de stekker en de CP-lijn wordt geactiveerd. Onze conclusie: er is een probleem met de verbinding tussen CP en OBC. “Klopt”, zegt De Jongh. “En dat probleem hebben wij erin gebracht.” Mooi, dat moet zo wel lukken met het advies aan de verkoper.

V60 Hybrid wil alleen dieselen

Meten is weten. De elektrische compressor heeft een toerentalregeling. Is de gevraagde temperatuur bereikt, dan daalt het toerental.

Door naar een Volvo V60 Hybrid. Bij deze auto werkt het hybridesysteem niet goed. De verbrandingsmotor slaat daardoor te vaak aan en rijden in de volelektrische modus lukt niet. Voor we ijverig naar de oorzaak gaan zoeken, krijgen we opdracht het airco- en koelsysteem te bestuderen. Dat leert ons dat deze auto niet één, maar twee koelsystemen heeft.

Het primaire koelsysteem koelt behalve de verbrandingsmotor ook een aantal andere componenten. We nemen ze even door. Allereerst de ISG, dat is de starter-generator die via de multiriem aangedreven wordt en de verbrandingsmotor start.

Dan de OBC, de On Board Charger, die de wisselspanning uit de laadpaal omzet in gelijkspanning voor de batterij. Vervolgens de ISC, de inverter die de gelijkspanning uit de batterij omzet in driefasen wisselspanning en bij remmen op de elektromotor het omgekeerde doet. En ten slotte de ERAD, de elektromotor.

 

‘Omdat de afdichting soms niet goed functioneerde, kwam er toch PAG-olie bij de windingen’

Aircosysteem

Het aircosysteem heeft een elektrisch aangedreven compressor. Dat is niet bijzonder voor een hybride of elektrische auto. Wel bijzonder is dat in dit aircosysteem PAG-olie gaat, terwijl we bij deze voertuigen eigenlijk altijd niet-geleidende POE-olie zien.

Het secundaire koelsysteem houdt de batterij in het juiste temperatuurvenster. Behalve een warmtewisselaar in de cardantunnel maakt ook dit radiateurtje deel uit van het systeem.

“Volvo heeft de aandrijfpoelie van de compressor vervangen door een elektromotor. Zo komt de elektrische aandrijving niet in aanraking met de koudemiddelcirculatie”, legt De Jongh uit. Althans, dat was Volvo’s bedoeling: “Maar gaat de keerring lekken, dan komt de PAG-olie in aanraking met de windingen en veroorzaakt daar sluiting, waardoor het HV-systeem plat gaat.”

Er valt nóg iets op aan het aircosysteem: het bevat een warmtewisselaar met het secundaire koelsysteem. Dat is een langwerpig ding in de cardantunnel van de auto. Met voorwielaandrijving en een elektromotor op de achteras was die ruimte immers vrij. Overigens onttrekken hitteschilden (de uitlaat loopt eronderdoor) de warmtewisselaar aan het zicht.

Een klein radiateurtje achter de wielophanging van het rechterachterwiel is wel goed

Niveau van het koelmiddel te laag. Dan werkt het hybridesysteem van de V60 Hybrid niet.

zichtbaar. De functie van dit systeem is het koelen van de hoogvoltage batterij. Kortom, werkt bij deze auto het aircosysteem niet, dan werkt het secundaire koelsysteem niet naar behoren en kan de batterij dus niet in het juiste temperatuurvenster worden gehouden.

Bungelen

Maar als we de foutcodes uitlezen, blijkt er niets mis te zijn met het aircosysteem. Wel met het secundaire koelsysteem: “Vloeistofniveau incorrect”, zegt de tester. Het overlooptankje vinden we rechts achterin de bagageruimte. Het vloeistofniveau staat keurig op ‘max’. Maar, het stekkertje van de niveausensor bungelt los onder het tankje…

Remmen met de Zoë

Daar waar normaal de hoofdremcilinder zit in de Renault Zoë de Brake Operating Unit (BOU) met onder meer de pedaalslagsimulator. Aan de passagierskant zit de ESP-unit. En hé, dat lijkt nog wel een ESP-unit. Nee, dat is de Actuation Control Module-Hydraulic (ACM-H).

Op de remtestrollenbank staat de volgende auto alweer op ons te wachten, een volelektrische Renault Zoë. Onder de motorkap vinden we op de plaats van de hoofdremcilinder een zogenoemde BOU, een Brake Operating Unit. Dit apparaat stelt vast hoeveel remkracht de bestuurder vraagt. Verder bevat het een pedaalsimulator, een veer die de bestuurder het idee geeft op een echte rem te trappen. Allemaal schijn, de Actuation Control Module-Hydraulic zorgt voor de ‘torque blending control’. Met andere woorden, hoeveel remkracht er van de elektromotor komt en hoeveel van de mechanische remmen. Die ACM-H zorgt bovendien voor de remdruk, die via de ESP-module naar de wielen gaat.

Als we gaan remmen op de rollenbank, nemen de mechanische remmen alle remkracht voor hun rekening. Niet alleen omdat de auto in neutraal staat, maar ook omdat bij stapvoets rijden altijd alleen de mechanische remmen in actie komen. Gaat het sneller op de weg, dan worden die echter pas gebruikt als de bestuurder hard remt. Bij rustig remmen in ‘drive’ zorgt de elektromotor voor de gevraagde vertraging. Remblokken en schijven gaan dus aanzienlijk langer mee bij een auto met elektrische aandrijving.

De druk eraf

De ACM-H is de bekrachtiger en controleur. Deze module vertaalt de ‘remkrachtaanvraag’ van de BOU in een remdruk naar de ESP-unit.

Mochten er toch werkzaamheden aan de remmen nodig zijn, dan moet het systeem drukloos worden gemaakt, de remmen moeten gedeactiveerd worden. Dat is van belang omdat de remmen anders tijdens de werkzaamheden aangestuurd kunnen worden. En dat hoeft helemaal niet te gebeuren omdat iemand op het rempedaal trapt. Ook bij allerlei andere gebeurtenissen kunnen de remmen worden aangestuurd. Bij sommige elektrische auto’s gebeurt dat bijvoorbeeld als een portier wordt geopend.

Eigenlijk niets bijzonders, dat deactiveren moet bij systemen met een EPB (elektrisch bediende handrem) immers ook. Op de diagnosetester vinden we al snel de procedure die dat doet. Ook bij remvloeistof verversen is het even opletten. Want behalve de ESP moet natuurlijk ook de ACM-H ontlucht worden. Gelukkig heeft de tester ook daar een procedure voor.

Waarom ‘start’ de Outlander PHEV niet?

Outlander start niet

De Mitsubishi Outlander PHEV start niet. Bij de auto’s die bij deze Autoniveau-training in de werkplaats staan betekent dat: na het indrukken van de startknop gaat het ready-lampje niet branden. De diagnose begint met uit te zoeken aan welke voorwaarden voldaan moet worden voordat de auto start. Behalve dat de sleutel present moet zijn, vinden we er nog vier:

1: de selector van de transmissie mag niet bediend worden;

2: de 12 V-accu moet voldoende geladen zijn;

3: de laadkabel mag niet aangesloten zijn;

4: het rempedaal moet worden ingedrukt.

De boosdoener is een defecte zekering.

Wat voorwaarde 2 betreft: de 12 V-accu is nodig om de hoogvoltagebatterij in te schakelen. Zonder die 12 V-accu gebeurt er dus helemaal

niets. Voorwaarde 3 voorkomt wegrijden met de laadkabel er nog aan, en het startprobleem blijkt na enig zoeken in voorwaarde 4 te zitten. Het schema toont dat de remlichten direct op de + 31 zitten. Als we op de rem trappen zonder dat het contact aan staat, zouden ze dus al moeten werken. Dat doen ze niet. En als ze niet branden, dan is er geen voet op het rempedaal, vindt de Mitsu-bishi. Uiteindelijk blijkt een defecte zekering ze daarvan te weerhouden. Vervangen en yes, nu gaat het ready-lampje keurig aan.

“Zie je”, zegt Arjen de Jongh, “Ook dit is gewoon een auto. Waar je gewoon diagnose aan kunt stellen.”

De Tesla wil niet laden. Via het grote display wijst de ‘owners manual’ de weg naar de oorzaak.

Tesla laadt niet op

Dat geldt niet alleen voor zo’n Outlander, maar net zo goed voor een Tesla, merken we bij de laatste opdracht. Als we die proberen te laden, geeft hij een foutmelding op het grote display: ‘Oplaadkabelfout’. Via een uitroeptekentje in het display vinden we de oplaadkabelhandleiding in de manual. Dat instructieboekje is bij een Tesla niet van papier, maar bereik je via het display. Zo ontdekken we dat een knippercode op de lader ons de weg kan wijzen. Die knippert vier keer, wat staat voor ‘massaverlies’.

We zijn niet gewend te denken in wisselspanning, maar de huis-tuin-en-keukenstekker van deze lader heeft een nul, een fase en een aarde. Hé, en wacht eens, de stekker zit in een niet-geaard stopcontact. Aha, oorzaak gevonden. Maar eh, eigenlijk was er met de auto dus helemaal niets mis. “Klopt, veel

problemen zitten niet in de auto, maar in de laadinrichting”, reageert trainer Wilfred van der Stokker. “Mensen gebruiken een haspel van de Gamma of de wasdroger zit gewoon op dezelfde groep.

 

‘Wees niet bang, Je kunt gewoon diagnose stellen aan deze auto’s’

 

Er mankeert van alles aan de elektrische installaties in huis.” De Jongh adviseert daar niet aan te gaan sleutelen: “Laat dat aan de erkende installateur over. Dat is veel beter voor als het huis later afbrandt.” En nog een dingetje: “Veel mensen realiseren zich niet dat de kabel voor het thuisstopcontact eigenlijk niet meer is dan een noodlaadkabel. Een goede laadinstallatie is heel belangrijk.”

Als de remlichten niet branden, start de Mitsubishi niet.

Kortom…

Voor we aan de afsluitende toets beginnen, lopen De Jongh en Van der Stokker de vijf auto’s nog eens na. “Bij de Volvo zie je dat een fout in airco of koelsysteem kan leiden tot problemen met de aandrijving. Nu nog zegt een klant met een oudere auto vaak: ‘Ach, laat die defecte airco maar zitten, ik doe wel zonder.’ Met deze auto’s kan dat niet meer. Dat zul je wel moeten uitleggen.

Bij de BMW zagen we dat je het accupakket heel goed kunt controleren. En de BMW en Tesla maken duidelijk dat de oorzaak van laadproblemen op drie plaatsen kan zitten: in de auto, in de kabel en in de laadpaal of thuisinstallatie. In de Renault zien we dat remenergie

terugwinnen consequenties heeft voor de reminstallatie. Je moet de installatie deactiveren bij onderhoud, en daarna weer activeren. En je moet er rekening mee houden bij het verversen. Bij de Mitsubishi zien we een voorwaardeschakeling. Eén van de voorwaarden is de rem. Verder zien we bij alle auto’s dat je veel meer volgens vaste procedures moet werken.

En ja, ook de procedures uit de NEN 9140 en voor het veiligstellen horen daarbij.” Maar: “Wees niet bang. Je kunt gewoon diagnosestellen aan deze auto’s. Durf je er morgen aan te beginnen?”

Reageer op dit artikel